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目的:评价无并发症的2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者工作记忆(working memory,WM)相关脑网络的激活和功能连接情况,及其与WM行为学表现之间的关系,探索能够早期预测T2DM患者认知功能下降的功能影像学指标。方法:收集无并发症的T2DM患者21名(男14名,女7名,平均年龄54.52±8.78岁),并招募健康志愿者21名(男9名,女12名,平均年龄51.14±6.09岁)作为对照组(healthy controls,HC)。采用3.0T磁共振扫描仪,对所有受试者在执行组块设计的数字1-back WM任务状态下进行fMRI数据采集,并记录受试者执行任务的行为学表现(反应时和正确率)。采用基于Matlab的统计参数图(Statistical Parametric Mapping 8,SPM8)软件进行fMRI数据的预处理,预处理步骤包括时间层校正、头动校正、空间标准化和空间平滑。采用基于Matlab的GIFT(Group ICA of fMRI Toolbox)软件对平滑后的数据进行独立主成分分析(Independent component analysis,ICA)处理,获得所有受试者的22个独立成份的时间序列和空间分布,并将空间图归一化为标准化功能连接强度。在去除9个与本研究目的无关的噪声成份后,采用SPM8软件中的一般线性模型对其他13个成份的时间序列与WM任务的设计矩阵进行回归分析,获得每个受试者的13个偏相关系数,即β值(代表激活程度)。然后,分别对13个成分的平均β值进行单样本t-检验,最终识别出7个与WM任务相关的成份(P<0.05,bonfferoni校正)。应用SPSS中的一般线性模型,在控制年龄、性别和教育程度下,比较7个任务相关成份的β值的组间差异(P<0.05,bonfferoni校正)。应用SPM8中的双样本t-检验,在控制年龄、性别和教育程度下,分别对7个任务相关网络内的功能连接强度进行组间比较(P<0.05,AlphaSim校正)。采用SPSS对人口学变量、临床变量、认知测试及WM任务表现结果进行组间比较,显著性水平设为P<0.05。结果:与HC组相比,T2DM组教育程度相对较高(P=0.03),WM任务正确率相对较低(P=0.01)。其他临床资料、实验室检查及认知测试结果均无显著组间差异。T2DM组的第11个成份(C11,主要包含右侧额顶叶皮层)和第19个成份(C19,主要包含双侧额叶及左侧顶叶皮层)的β值显著高于HC组(C11,P=0.002;C19,P=0.003;Bonfferoni校正),且T2DM组C11和C19的β值与WM任务的反应时之间呈显著负相关(P<0.05)。基于体素的网络内功能连接组间比较结果显示,在控制年龄、性别及教育程度后,C19内的双侧前额皮层腹外侧面(ventral lateral prefrontal cortex,vlPFC)的3个脑区的功能连接强度于T2DM组明显低于HC组(P<0.05,AlphaSim校正)。3个脑区的功能连接强度与WM任务行为学表现之间无显著相关性(P>0.05)。结论:本研究首次采用ICA方法提取T2DM患者WM相关的脑网络,并分析了T2DM对WM任务相关脑网络的激活和功能连接强度的影响。研究结果提示无并发症的T2DM患者在早期即可发生WM功能损害,WM相关网络的异常过度激活可能反映了早期T2DM患者的一种有限的脑功能代偿机制,而WM相关网络内功能连接强度的下降则进一步提示T2DM患者WM相关脑网络的低效率。本研究也表明fMRI有可能提供早期识别T2DM患者认知功能障碍的影像学标志。